Такая «техника» исследований неуникальна — например, с помощью ультрахолодных атомов, попавших в ловушку стоячих волн лазерного света, можно имитировать физику электронов в твёрдых телах и получить новое представление об их квантовых фазах.
Учёные научились визуализировать трёхмерные квантовые системы
Исследователи из Института лазерной физики при Университете Гамбурга разработали новую технику квантовой газовой микроскопии, которая позволяет получать изображения трехмерных квантовых систем.
UHH/Felix Herbort
Исследователи изучают контролируемую квантовую систему в лаборатории, чтобы понять физику менее контролируемой системы.
Решающее значение также имеет визуализация. Например, квантовые газовые микроскопы позволяют обнаружить все частицы в квантовой системе, что даёт доступ к произвольным корреляционным функциям для характеристики состояния. Технология основана на оптическом разрешении участков решетки с интервалом обычно в половину микрометра и поэтому была ограничена глубиной резкости двумерных систем.
Что делают учёные? Для этого ученые используют «линзу»-ловушку — она позволяет увеличить распределение плотности самих ультрахолодных атомов в 90 раз. После этого оптическое изображение атомов становится возможным без ограничений по дифракции или глубине резкости.
Новую технику используют для изучения конденсатов Бозе-Эйнштейна ультрахолодных атомов рубидия в оптической решетке. Это сделает возможным особо точное измерение фазового перехода в конденсат Бозе-Эйнштейна, а также позволит обнаружить атомы по отдельности.
Работа опубликована в журнале Nature.